(人教版)选修3-1物理：1.5《电势差》ppt课件
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高二物理课件 课件：1.5《电势差》(新人教版选修3-1)
• 电势可以和高度类比，电势差可以和高度差类 比．注意体会类比法的运用．
• 5．电势差与电势的区别和联系
电势φ
电势差UAB＝φA－φB
区 别
(1)(电场中某点的)电势与电势 零点的选取有关(一般取无限远 处或地球表面的电势为零电势) (2)电势由电场本身决定，反映 电场的能的性质
(3)相对量 (4)标量，可正可负，正负号相 对电势零点而言
3．电场力做功 在电场中 A、B 两点间移动电荷时，电场力做的功等 于电荷量与两点间电势差的乘积，即 WAB＝qUAB． (1)公式 WAB＝qUAB 适用于任何电场，其中 UAB 为电场 中 A、B 两点间的电势差，WAB 仅是电场力做的功，不包括 从 A 到 B 移动电荷时，其他力所做的功．
(2)静电力做功与路径无关，只与初、末位置的电势差 有关．
解法二：直接取代数值法 电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做负功， WAB＝－6×10－4 J UAB＝WqAB＝－ －63× ×1100－ －46 V＝200 V UBC＝WqBC＝－9×3×101－04－6 V＝－300 V， UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝ 100 V.
•
要点一 电势差
• 1．定义：电场中两点间电势的差值叫做电势 差，也叫电压．
• 2＝．－公U式BA：． UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB • 3．单位：伏特，符号是V.
• 4．理解电势差的注意事项 • (1)电势差是表示电场能的性质的物理量，只由电
场本身的性质决定．电场中电势是相对的，而电势 差是绝对的，与零电势的选取无关； • (2)讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点的电 势 势差差记．为A、UBBA间，的且电UA势B＝差－记U为BUA；AB，而B、A间的电 • (3)电势差是标量，但电势差有正、负之分，且电 势 ＝差－的6 V正，、表负示表A示点电的场电中势两比点B点电的势电的势高低低6，V如. UAB
人教版高二物理选修3-1第一章 1.5 电势差 (共28张PPT)
以
是正值， ，符号是
也 .
可φB以－是φ负A
值
，
也
叫
标量
电压
伏特
V
2020/6/11
5
对电势差的理解
1.电势差是表示电场的性质的物理量，只由电场本 身的性质决定。电场中的电势是相对的，而电势差 是绝对的，与零电势的选取无关。 2＝.讲-U到BA电。故势要差注时意，电必势须差指的明下是标哪及两下点标的的电顺势序差。。UAB 3.电势差等于两点间的电势之差，所以电场中，某 点的电势可以看成是该点与零电势点的电势差。 4.电势差是标量，但电势有正负之分，电势的正负 表 电示势电比B场点中电两势点低电6势V。的高低，如UAB＝-6V，表示A点
【反思总结】 (1)电场力做功与路径无关，只与始、
结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功， 决定于两位置， 也为一恒量。
2020/6/11
4
一、电势差的概念
1．定义：电场中两点间
的差电值势．
2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择
．
3．公无式.关UAB＝φA－φB，UBA＝
，可见UAB＝
4．电势差是 ， 可
5．电势差的单．－位U是BA
3．求静电力做功有哪些方法？
提示：
(1)利用功的定义求解 在匀强电场中，WAB＝qE·d，其中d为电荷沿电场线方向的位移． (2)利用静电力做功与电势能变化量的关系求解
WAB＝EpA－EpB. (3)利用电势差与静电力做功的关系求解
WAB＝qUAB. (4)仅有静电
解析： 解法一：把电荷从A移到C电场力做功WAC＝ WAB＋WBC＝－3×10－5 J＋4.5×10－5 J＝1.5×10－5 J.
人教版高中物理选修(3-1)1.5《电势差》ppt课件
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、 语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
限时：45分钟 总分：100分
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编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
第一章 静电场
课时5 电势差
课
课
堂
后
作
作
业
业
课堂基作础业训45练分钟
限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(8×5′，共 40 分) 1．下列说法中哪些是正确的( ) A．沿电场线的指向，场强一定越来越小 B．沿电场线的指向，电势一定越来越低 C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小 D．在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处 移动
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
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老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
第一章 静电场
课时5 电势差
课
课
堂
后
作
作
业
业
课堂基作础业训45练分钟
限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(8×5′，共 40 分) 1．下列说法中哪些是正确的( ) A．沿电场线的指向，场强一定越来越小 B．沿电场线的指向，电势一定越来越低 C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小 D．在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处 移动
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
物理：1.5《电势差》课件(新人教选修3-1)
或ห้องสมุดไป่ตู้
U AB
2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、 B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性 质。 3、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C 4、电势差是标量。
WAB q
重力 场
在地球的周围存 在重力场
电场
在电荷的周围存在电 场
由相互作用的物体和 由相互作用的电荷间的 重力 地面间的相对位置决 电势能 相对位置决定的势能叫 势能 定的势能叫重力势能 做电势能
五、电势差
如何测量一楼房的高度？
结论：楼房的高度并不会因为选择的参考基面不同而不同！
类比法
重力场
重力 重力势能 重力做功
电场
电场力 电势能 电场力做功
WG= EP1-EP2
某点的高度 两点间高度差
W电= EPA-EPB
某点的电势
？？？
一、电势差与电势的关系
1、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电压 设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B 则有 或者表示成 显然
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
WAB EPA EPB q A q B q( A B )
；
即
WAB qU A B
U AB WAB q
或
电势差的另一种定义方法-比值定义法
U AB
WAB q
电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功
注：电场力做功有正负之分，电场力做正功 WAB>0；电场 力做负功，WAB<0．电荷量也有正负之分，对正电荷取
U AB A B
U BA B A
U AB U B A
高中物理人教版课件选修3-1 1.5电势差
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课前感知·预习
课堂导学·探究
分层达标·训练
重点：电势差的概念及定义式的应用。
难点：应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
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一、电势差
1.定义 电势差 ，也叫_____ 电压 。它与电势 电场中两点间电势的差值叫做_______ 零点的选取无关。 2.表示
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5
电 势 差
1 2 3 4
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1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。 2.掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负 号与这两点的电势高低之间的关系。 3.知道在电场中移动电荷时，静电力做功与两点间电势差之间 的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
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(2)试结合下表比较分析电势和电势差的区别与联系。
提示：
有关 无关 电场 能 电场 位置 绝对量 电势差 伏特
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【知识点拨】 电势差与电场强度、电势和电势能的异同点 (1)电场强度、电势都是由电场本身决定的，与是否放入电荷 无关；而电势能是由电场和电荷共同决定的。
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二、电势差与电场力做功的关系 (1)电荷q在电场中从A点移动到B点,A、B两点间的电势差为UAB, qUAB ，该公式对任何电场都成立，则 则静电力做的功WAB=____
【优化课堂】人教版高中物理选修3-1课件1.5电势差 (共19张PPT)
第一章 静电场
5 电势差
学习目 标 1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的
选择无关.
2． 号与这两点的电势高低之间的对应关系. 3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点
复习回顾： 1、电场力做功的特点是什么？ 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷 经过的路径无关。 2、电场力做功和电势能的关系如何？ 静电力做功等于电势能的 减少量 电场力做正功，电势能 就减少 电场力做负功，电势能
WAB = EpA - EpB = q( f A - f B ) = 0
6、等势面与电场线、电场强度的关系
等势面⊥电场线 等势面⊥电场强度
电场线跟等势面垂直 由高等势面指向低等势面
引入新课：
学习电势是否有意 义？ 电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了
零电势，某点电势就毫无意义！！
那么，有没有一个物理量有绝对意义呢？ 电势
例1、如图，如果B板接地(取 + + + M 大地的电势为0,则与大地相连 的导体的电势也为0)A板的电 N 势为8V，M点的电势为6V，N 点的电势为2V.则： (1)M、N两点间的电势差UMN是多少伏？ 解 析 N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？ (2)如果是改为A板接地，B板
正电荷从 B 点移到 C 点， 静电力
(1)比较A、B、C三点的电势高 低； C间的电势差； (3)计算把－1.5×10－9C的电荷 从A点移到C点静电力做功；
做负功， 则 C 的电势高于 B 电势；
W 由据 U= 求得：UAB＜UBC．所 q (2)计算A、B间， B、C间， A、
以 C 的电势高于 A 电势．
(4)根据以上所得的结果，定性地画出电场 分布的示意图，标出 A、B、C 三点可能的 位置
5 电势差
学习目 标 1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的
选择无关.
2． 号与这两点的电势高低之间的对应关系. 3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点
复习回顾： 1、电场力做功的特点是什么？ 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷 经过的路径无关。 2、电场力做功和电势能的关系如何？ 静电力做功等于电势能的 减少量 电场力做正功，电势能 就减少 电场力做负功，电势能
WAB = EpA - EpB = q( f A - f B ) = 0
6、等势面与电场线、电场强度的关系
等势面⊥电场线 等势面⊥电场强度
电场线跟等势面垂直 由高等势面指向低等势面
引入新课：
学习电势是否有意 义？ 电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了
零电势，某点电势就毫无意义！！
那么，有没有一个物理量有绝对意义呢？ 电势
例1、如图，如果B板接地(取 + + + M 大地的电势为0,则与大地相连 的导体的电势也为0)A板的电 N 势为8V，M点的电势为6V，N 点的电势为2V.则： (1)M、N两点间的电势差UMN是多少伏？ 解 析 N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？ (2)如果是改为A板接地，B板
正电荷从 B 点移到 C 点， 静电力
(1)比较A、B、C三点的电势高 低； C间的电势差； (3)计算把－1.5×10－9C的电荷 从A点移到C点静电力做功；
做负功， 则 C 的电势高于 B 电势；
W 由据 U= 求得：UAB＜UBC．所 q (2)计算A、B间， B、C间， A、
以 C 的电势高于 A 电势．
(4)根据以上所得的结果，定性地画出电场 分布的示意图，标出 A、B、C 三点可能的 位置
物理：1.5《电势差》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
(3)利用公式UAB＝ 和WAB＝qUAB 时，各量的正、负号有两种处理方法 ①带正、负号进行运算，根据计算结 果的正、负判断电势高低或功的正、负. ②只将绝对值代入公式运算，例如计 算WAB，无论q、UAB正负，只将它们的绝 对值代入公式.若要求WAB的正负，可根据 静电力方向和位移方向的夹角判定.
电势φ (1)电场中某点的电势 与零电势点的选取有 关(一般取无限远处或 地球的电势为零电势) (2)电势由电场本身决 定，反映电场的能的 性质 (3)相对量 电势差UAB＝φA － φB (1)电场中两点 间的电势差与零 电势点的选取无 关 (2)电势差由电 场和这两点间的 位置决定 (3)绝对量
1．WAB＝qE·d只适用于恒力F＝qE做 功，与物体是否受其他力无关. 2．WAB＝qUAB适用于任何电场(匀强 电场和非匀强电场)，当q用电子所带电荷 量e为单位时，得到功的单位为eV(电子伏 特),1 eV＝1.6×10－19 J. 3．动能定理适用于电荷只受静电力 作用时，W电＝Ek2－Ek1.
第五节
电势差
学习目标：1.理解电势差的概念，知 道电势差与零电势点的选择无关. 2．掌握两点间电势差的表达公式， 知道两点之间电势差的正负号与这两点的 电势高低之间的对应关系. 3．知道在电场中移动电荷时静电力 做功与两点间电势差之间的关系，会应用 静电力做功的公式进行相关的计算.
重点难点：应用UAB＝ 进行 有关计算. 易错问题：在应用UAB＝WAB/q进行有 关计算时，各量的符号易出现错误.
概念 比较内容
电势差 是标量，正负不表 示方向，只表示高 低，UAB>0表示 φA>φB；UAB<0表示 φA<φB
高度差 是标量，正负不表示 方向，只表示高低， hAB>0表示hA>hB； hAB<0表示hA<hB
高二物理人教版选修3-1课件1.5 电势差
素有关, 选项 A 错误。由
������������������ UAB = 可知, 当电荷量为单位正电荷时, ������
电势差的数值等于静电力做的功, 选项 B 正确。电势差由电场本身 决定, 与两点间移动的电荷无关, 选项 C 错误, 选项 D 正确。 答案:BD
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
探究一Biblioteka 探究二探究三问题导引
名师精讲
典例剖析
概念 比较内容 数值关系 联 单位 系 标量性 物理意义
电势 φ
电势差 U
UAB =φA -φB , 当 φB =0 时,UAB =φA 相同, 均是伏特(V), 常用还有 kV、mV 等 都是标量, 但均具有正负 均是描述电场能的性质的物理量
探究一
探究二
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
2.电势差与电势的比较
概念 比较内容 定义 区 别 决定因素 相对性 电势 φ 电势能与电荷量的比 E������ 值 φ= q 由电场和在电场中的 位置决定 有, 与零电势点的选取 有关 电势差 U 静电力做功与电荷量的 W 比值 U= q 由电场和场内两点位置 决定 无, 与零电势点的选取 无关
典例剖析
探究二静电力做功的多种求解方法 带电粒子可能在匀强电场中运动,也可能在非匀强电场中运动, 可能是只在静电力作用下运动,也可能是在多个力作用下运动,可 能是做直线运动,也可能是做曲线运动…… 思考:公式WAB=qUAB适用于任何电场吗?适用于带电粒子受多个 力的情况吗?功的公式W=Fscos θ可以用来计算电场力做的功吗?
5
电势差
情 景 导 入
思 维 导 图
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第一章
5
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课堂知识构建
第一章
5
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第一章
5
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考点题型设计
第一章
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2．电势差法 WAB＝qUAB
第一章
5
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3．电势能变化法 WAB＝EpA－EpB 4．动能定理法 W电场力＋W其他力＝ΔEk。
[ 特别提醒 ]用 WAB ＝ qUAB求电场力做功时，不必考虑静电
力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适 用。
成才之路 · 物理
人教版 · 选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第一章
静电场
第一章
静电场
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第一章
5 电势差
第一章
静电场
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所以 φN＝5V
答案：－2V；5V；－7V 点评：本题采用多种解法，可以开阔学生的视野，培养他 们解答实际问题的能力。在求电势差时，应考虑电势差的正 负。这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处。
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
在如图所示的电场中，把点电荷q＝＋2×10－11C，由A点 移到 B 点，电场力做功 WAB ＝ 4×10 － 11J ， A 、 B 两点间的电势 差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
第一章
5
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解法三：整体法。将电荷自 S 点移到 M 点，再移到 N 点 看做一个全过程来分析， WSN＝ WSM＋ WMN＝ (－ 4.0×10 －8 ＋ 1.4×10－ 7)J＝ 1.0×10－
7
J
－7 WSN 1.0×10 由 USN＝φS－φN＝ q ＝ －8V＝－5.0V －2×10
AB
φB－φA 。 B、A两点之间的电势差可以表示为：UBA＝__________ － UBA 。 所以UAB＝_____
第一章
5
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3．电势差的正负 标量 电势差是 _________ ，但有正、负。电势差的正、负表示 两点间电势的高低 。所以电场中各点间的电势差可依次用 代数法 相加。 __________ 4．单位 在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为
第一章
5
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(原创题)一个电子以速度 8×106m/s 从 A 点射入电场， 从B点 射出， 电场的等势面和电子的运动轨 迹如图所示， 图中左侧前三个等势面 彼此平行。下列说法正确的有( )
A．电子的加速度先不变，后变小 B．电子射出电场时的速度为 5.7×106m/s C．电子射出电场的速度为 9.8×106m/s D．电子的电势能先减小，后增大 答案：AB
7 WMN 1.4×10 由 UMN＝ q ＝ －8V＝－7.0V －2×10
－
而 UMN＝φM－φN，所以 φN＝5.0V
第一章
5
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解法二：不考虑正负，只按数值运算后再判断正负。由 WSM USM＝ q ＝2.0V ，因为电场力做负功，所以场强方向与位移 方向大致相同，所以 φS>φM，而 φS＝0，所以 φM＝－2.0V。 同理 φN＝5.0V。
1
学习目标定位
5
课堂知识构建
2
课堂情景切入
6
考点题型设计
3
知识自主梳理
7
易错案例剖析
4
重点难点突破
8
课 时 作 业
第一章
5
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学习目标定位
第一章
5
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※
1 答案：(1) mgh 2
mgh (2)－ 2q
第一章 5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
点评： 因为 Q是正点电荷，所以以 Q为圆心的球面是一个 等势面，这是一个重要的隐含条件。由 A 点到 B点的过程中电 场力是变力，所以不能直接用W＝Fl求解，只能考虑运用功能
关于电势差的计算 将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，从零电 势点 S 移到 M 点要克服电场力做功 4.0×10 － 8J ，则 M 点电势 φM ＝ __________________ 。若将该电荷从 M 点移到 N 点，电场力
做功1.4×10－7J，则N点的电势φN＝__________________，MN
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：(1)因为杆是光滑的，所以小球从 A 点滑到 B 点的 过程中只有两个力做功： 电场力做的功 WE 和重力做的功 mgh， 由动能定理得： 1 2 WE＋mgh＝ mvB，代入已知条件 vB＝ 3gh得电场力做功 2 1 1 WE＝ m· 3gh－mgh＝ mgh。 2 2 (2)因为 B、C 两点在同一个等势面上，所以 φB＝φC，即 WE mgh UAC＝UAB，由 W＝qU 得 UAB＝UAC＝ ＝－ 2q －q
两点的电势差UMN＝__________________。
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：本题可用三种方法解 解法一：各量的正负均代入公式中，由
－8 － 4.0 × 10 WSM USM＝ q ＝ V＝2.0V －2.0×10－8
而 USM＝φS－φM＝0－φM 所以 φM＝－2.0V
关系。
第一章
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(潍坊市 2013～2014 学年高二上学期三校联考)如图所示， 一质量为 m、带电荷量为 q 的粒子，以初速度 v0 从 a 点竖直向 上射入水平匀强电场中，粒子通过电场中 b 点时速度为 2v0， 方向与电场方向一致。则 a、b 两点间的电势差为( v2 0 A． 2q 2mv2 0 C． q
答案：C
第一章 5
2 3mv0 B． q
)
3mv2 0 D． 2q
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V 。 伏特 ，符号_______ _______
第一章
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电势差与静电力做功的关系 1.关系
WAB WAB＝qUAB或UAB＝__________ 。 q
2．证明 EpA－EpB ＝qφ －qφ ＝____________ q(φA－φB)，即W ＝ WAB＝___________ A B AB qUAB。 3．物理意义 电场能 的性质的物理量，在数值上 A、 电势差是表征 __________ 单位正电荷 由A点移动到B点时电场力 B两点间的电势差等于____________ 做的功。
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三、静电力做功的四种计算方法 1．功的定义法 由公式 WAB ＝ FxABcosθ 计算，此公式只适用于匀强电场， 又可变形为 WAB ＝ EqxAB ，式中 E 为匀强电场的电场强度， xAB
为电荷初、末位置在电场方向上的位移。
答案：2V
－2V
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解析：由静电力做功与电势差的关系得
11 WAB 4×10 UAB＝ q ＝ －11 V＝第一章
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WAB 3．公式 UAB＝ q 适用于任何电场，UAB 为电场中 A、B 两点间的电势差，WAB 仅是电场力的功，不包括从 A 到 B 移动 电荷时，其他力所做的功。 WAB 4．公式 UAB＝ q 中各量均有正负，计算中 W 与 U 的角 标要对应，即 WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。
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重点难点突破
第一章
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一、电势和电势差的区别与联系
电势 φ 电势差 U 电势能与电量比值： 电场力做功与电量比值： 定义 Ep W φ＝ q U＝ q 区 由电场和在电场中的 由电场和场内两点位置 别 决定因素 位置决定 决定 有，与零势能点选取 相对性 无，与零势能点选取无关 有关 数值关系 UAB＝φA－φB，当 φB＝0 时，UAB＝φA 联 单位 相同，均是伏特(V)，常用还有 kV，mV 等 系 标矢性 都是标量，但均具有正负 物理意义 均是描述电场能的性质的物理量